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区块链中投票机制链信任机制

发布时间: 2022-06-21 16:23:32

区块链几大共识机制及优缺点

首先,没有一种共识机制是完美无缺的,各共识机制都有其优缺点,有些共识机制是为解决一些特定的问题而生。
1.pow( Proof of Work)工作量证明
一句话介绍:干的越多,收的越多。
依赖机器进行数学运算来获取记账权,资源消耗相比其他共识机制高、可监管性弱,同时每次达成共识需要全网共同参与运算,性能效率比较低,容错性方面允许全网50%节点出错。
优点:
1)算法简单,容易实现;
2)节点间无需交换额外的信息即可达成共识;
3)破坏系统需要投入极大的成本;
缺点:
1)浪费能源;
2)区块的确认时间难以缩短;
3)新的区块链必须找到一种不同的散列算法,否则就会面临比特币算力攻击;
4)容易产生分叉,需要等待多个确认;
5)永远没有最终性,需要检查点机制来弥补最终性;
2.POS Proof of Stake,权益证明
一句话介绍:持有越多,获得越多。
主要思想是节点记账权的获得难度与节点持有的权益成反比,相对于PoW,一定程度减少了数学运算带来的资源消耗,性能也得到了相应的提升,但依然是基于哈希运算竞争获取记账权的方式,可监管性弱。该共识机制容错性和PoW相同。它是Pow的一种升级共识机制,根据每个节点所占代币的比例和时间,等比例的降低挖矿难度,从而加快找随机数的速度
优点:在一定程度上缩短了共识达成的时间;不再需要大量消耗能源挖矿。
缺点:还是需要挖矿,本质上没有解决商业应用的痛点;所有的确认都只是一个概率上的表达,而不是一个确定性的事情,理论上有可能存在其他攻击影响。例如,以太坊的DAO攻击事件造成以太坊硬分叉,而ETC由此事件出现,事实上证明了此次硬分叉的失败。
DPOS与POS原理相同,只是选了一些“人大代表”。
BitShares社区首先提出了DPoS机制。
与PoS的主要区别在于节点选举若干代理人,由代理人验证和记账。其合规监管、性能、资源消耗和容错性与PoS相似。类似于董事会投票,持币者投出一定数量的节点,代理他们进行验证和记账。
DPoS的工作原理为:
去中心化表示每个股东按其持股比例拥有影响力,51%股东投票的结果将是不可逆且有约束力的。其挑战是通过及时而高效的方法达到51%批准。为达到这个目标,每个股东可以将其投票权授予一名代表。获票数最多的前100位代表按既定时间表轮流产生区块。每名代表分配到一个时间段来生产区块。所有的代表将收到等同于一个平均水平的区块所含交易费的10%作为报酬。如果一个平均水平的区块含有100股作为交易费,一名代表将获得1股作为报酬。
网络延迟有可能使某些代表没能及时广播他们的区块,而这将导致区块链分叉。然而,这不太可能发生,因为制造区块的代表可以与制造前后区块的代表建立直接连接。建立这种与你之后的代表(也许也包括其后的那名代表)的直接连接是为了确保你能得到报酬。
该模式可以每30秒产生一个新区块,并且在正常的网络条件下区块链分叉的可能性极其小,即使发生也可以在几分钟内得到解决。
成为代表:
成为一名代表,你必须在网络上注册你的公钥,然后分配到一个32位的特有标识符。然后该标识符会被每笔交易数据的“头部”引用。
授权选票:
每个钱包有一个参数设置窗口,在该窗口里用户可以选择一个或更多的代表,并将其分级。一经设定,用户所做的每笔交易将把选票从“输入代表”转移至“输出代表”。一般情况下,用户不会创建特别以投票为目的的交易,因为那将耗费他们一笔交易费。但在紧急情况下,某些用户可能觉得通过支付费用这一更积极的方式来改变他们的投票是值得的。
保持代表诚实:
每个钱包将显示一个状态指示器,让用户知道他们的代表表现如何。如果他们错过了太多的区块,那么系统将会推荐用户去换一个新的代表。如果任何代表被发现签发了一个无效的区块,那么所有标准钱包将在每个钱包进行更多交易前要求选出一个新代表。
抵抗攻击:
在抵抗攻击上,因为前100名代表所获得的权力权是相同的,每名代表都有一份相等的投票权。因此,无法通过获得超过1%的选票而将权力集中到一个单一代表上。因为只有100名代表,可以想象一个攻击者对每名轮到生产区块的代表依次进行拒绝服务攻击。幸运的是,由于事实上每名代表的标识是其公钥而非IP地址,这种特定攻击的威胁很容易被减轻。这将使确定DDOS攻击目标更为困难。而代表之间的潜在直接连接,将使妨碍他们生产区块变得更为困难。
优点:大幅缩小参与验证和记账节点的数量,可以达到秒级的共识验证。
缺点:整个共识机制还是依赖于代币,很多商业应用是不需要代币存在的。
3.PBFT :Practical Byzantine Fault Tolerance,实用拜占庭容错
介绍:在保证活性和安全性(liveness & safety)的前提下提供了(n-1)/3的容错性。
在分布式计算上,不同的计算机透过讯息交换,尝试达成共识;但有时候,系统上协调计算机(Coordinator / Commander)或成员计算机 (Member /Lieutanent)可能因系统错误并交换错的讯息,导致影响最终的系统一致性。
拜占庭将军问题就根据错误计算机的数量,寻找可能的解决办法,这无法找到一个绝对的答案,但只可以用来验证一个机制的有效程度。
而拜占庭问题的可能解决方法为:
在 N ≥ 3F + 1 的情况下一致性是可能解决。其中,N为计算机总数,F为有问题计算机总数。信息在计算机间互相交换后,各计算机列出所有得到的信息,以大多数的结果作为解决办法。
1)系统运转可以脱离币的存在,pbft算法共识各节点由业务的参与方或者监管方组成,安全性与稳定性由业务相关方保证。
2)共识的时延大约在2~5秒钟,基本达到商用实时处理的要求。
3)共识效率高,可满足高频交易量的需求。
缺点:
1)当有1/3或以上记账人停止工作后,系统将无法提供服务;
2)当有1/3或以上记账人联合作恶,且其它所有的记账人被恰好分割为两个网络孤岛时,恶意记账人可以使系统出现分叉,但是会留下密码学证据
下面说两个国产的吧~
4.dBFT: delegated BFT 授权拜占庭容错算法
介绍:小蚁采用的dBFT机制,是由权益来选出记账人,然后记账人之间通过拜占庭容错算法来达成共识。
此算法在PBFT基础上进行了以下改进:
将C/S架构的请求响应模式,改进为适合P2P网络的对等节点模式;
将静态的共识参与节点改进为可动态进入、退出的动态共识参与节点;
为共识参与节点的产生设计了一套基于持有权益比例的投票机制,通过投票决定共识参与节点(记账节点);
在区块链中引入数字证书,解决了投票中对记账节点真实身份的认证问题。
优点:
1)专业化的记账人;
2)可以容忍任何类型的错误;
3)记账由多人协同完成,每一个区块都有最终性,不会分叉;
4)算法的可靠性有严格的数学证明;
缺点:
1)当有1/3或以上记账人停止工作后,系统将无法提供服务;
2)当有1/3或以上记账人联合作恶,且其它所有的记账人被恰好分割为两个网络孤岛时,恶意记账人可以使系统出现分叉,但是会留下密码学证据;
以上总结来说,dBFT机制最核心的一点,就是最大限度地确保系统的最终性,使区块链能够适用于真正的金融应用场景。
5.POOL验证池
基于传统的分布式一致性技术,加上数据验证机制。
优点:不需要代币也可以工作,在成熟的分布式一致性算法(Pasox、Raft)基础上,实现秒级共识验证。
缺点:去中心化程度不如bictoin;更适合多方参与的多中心商业模式。

❷ 区块链的信任是建立在大量参与者的共识基础上,是一种什么样的信任机制

不是共识机制吧,分布式记账,记录的币的交易记录,这些记录说都不会改变,有技术编写的分布式记账方式

❸ 怎样明白区块链中的共识机制

所谓共识,简单理解就是指大家都达成一致的意思。

在区块链中,其实就是一个规则,每个节点都按照这个规则去确认各自的数据,最后维护整个网络的数据库保持一致。

如果以生活中的例子来举例的话,比如今天公司开个会议,但是由于老总不在,需要大家讨论决定一个项目做与否。

在这么一个群龙无首的环境中?

❹ 区块链的共识机制是什么

如何让去中心化网络达成共识?
在区块链系统当中,没有一个像银行一样的中心化记账机构,保证每一笔交易在所有记账节点上的一致性,即让全网达成共识至关重要。共识机制解决的就是这个问题。
目前主要的共识机制有工作量证明机制PoW和权益证明机制PoS。
PoW通过评估你的工作量来决定你获得记账权的机率,工作量越大,就越有可能获得此次记账机会。
PoS通过评估你持有代币的数量和时长来决定你获得记账权的机率。这就类似于股票的分红制度,持有股权相对多的人能够获得更多的分红。
DPOS与POS原理相似,只是选了一些“人大代表”。 与PoS的主要区别在于节点选举若干代理人,由代理人验证和记账。
随着技术的发展,未来可能还会诞生更先进的共识机制。

❺ 区块链究竟是什么呢

区块链究竟是什么呢?本质上讲,区块链是一种分布式、去中心化的网络数据库系统, 这个系统会让数据的存储、更新、维护、操作变得不同。区块链有四项不可缺的核心技术, 分别是:分布式存储、共识机制、密码学原理、智能合约。

那么我们下面就讲一讲,与传统数据处理相比,区块链到底有什么不同,帮助大家了 解区块链是什么,让大家对区块链有一个总的认知。

一、区块链中的数据存储:块链式数据结构

在数据存储方面,区块链技术利用的是“块链式数据结构”来验证与存储数据的。

块链式结构是什么意思呢?铁链子大家都见过吧,一环套一环那种,那其实,每一环 我们可以看作是一个区块,很多环节扣在一起就形成了区块链。

这个所谓的“铁链”是如何存储数据的呢?简单来讲,区块链和普通存储数据的不同 之处在于:在区块链上,后一个区块里的数据是包含前一个区块里的数据的。

以读书为例:我们平时看书,看完第 1 页,接着读第 2 页、第 3 页......
那在区块链里面呢,如果给每个区块标注上页码,那么第 2 页的内容是包含第 1 页的 内容的,第 3 页的内容包含第 1 页和第 2 页的内容......第 10 页包含了前 9 页的内容, 就是这样一个层层嵌套的链条,这样一来,就可以追溯到最本源的数据了,这就是区块链 的可追溯性。

区块链这种“块链式数据结构”使之具备可追溯性,这就天然适用于许多领域,譬如: 食品溯源、药品溯源等等。这样一来,毒奶粉、假疫苗、伪劣食品事件出现的概率就会大 大降低,因为一旦出现问题,通过溯源可以清晰知道到底是哪个环节出现问题,问责追偿 将会更加清晰。

二、区块链中的数据更新:分布式节点共识算法

在数据更新方面,区块链技术是利用“分布式节点共识算法”来生成和更新数据。

每每生成新的区块(也就是更新数据的时候),都需要通过一种算法,获得全网 51% 以上节点的认可才能构成新的区块。说白了就是投票,超过半数人同意就可以生成,这就 使得区块链上的数据不容篡改。

为什么这么说呢?我们还是打一个比喻:我们把区块链比作一个账本,因为都是记录 数据的嘛,传统世界里,记账权力在于记账先生,账本属于记账先生一个人的。那么在区 块链里面,每一个人都拥有这个账本,想要更新账目呢,就要投票,半数人以上赞成才可 以去更新账目数据。

在这个过程中,我们会涉及到这么几个名词:分布式、节点、共识算法,这几个名词 其实非常好理解:

每个人都记账(也就是人人拥有账本,账本分散在每个人手里),就是所谓的“分布 式”;

大家讨论、投票产生的、一致赞同的记账办法,就是所谓的“共识算法”;

每一个参与记账的人,就是所谓的“节点”。

三、 区块链中的数据维护:密码学

在数据维护阶段,区块链的不同之处就在于:它利用密码学的方式来保证数据传输和 访问的安全。

区块链中所应用的密码学原理主要有:哈希算法、Merkle 哈希树、椭圆曲线算法、 Base58。这些原理,其实都是通过一系列复杂的运算以及换算,来保证区块链上数据安全。

四、 区块链中的数据操作:智能合约

智能合约,是由计算机程序定义并自动执行的承诺协议,说白了,就是用代码执行的 一套交易准则,类似于现在的信用卡自动还款功能,开启这个功能,你自己什么都不用管, 到期银行会自动扣除你欠的钱。

智能合约的突出优势就是,很大程度上避免了由信任产生的一系列问题。
我们很多人,都遇到过被借钱的事情:朋友手头紧了跟你借 2000 块钱,承诺下个月 发了工资还钱,到了下个月他又找别的借口不还,拖来托去这事儿就没谱了。本来没多少 钱,还是朋友,虽然你很郁闷,这事也就算了。

那么,有了智能合约以后,他就不能赖账了,因为在智能合约上,一旦触发合约中的 条款,代码就会自动执行,不管他愿不愿意,只要他发了工资、账户上有了钱,他就得还 你。

总结一下本节内容,区块链中有四项不可缺的核心技术,分别是:分布式存储、共识 机制、密码学原理、智能合约。

我们可以这样理解:分布式存储对应的是数据存储这个阶段,共识机制对应的是数据 的处理更新这个阶段,密码学对应的是数据安全,智能合约对应的是数据的操作问题。

❻ 什么是区块链技术,它有什么好处,什么是建立数字信任

自2009年首次出现以来,数字货币最近的价值飙升,引发了安全领域的讨论,讨论区块链的好处。区块链是一种技术,可以促进某些数字交易中极度缺乏的信任类型。

如今,人们正以越来越高的速度兑换加密货币。但是,什么使加密货币如此值得信任呢?答案很简单:每个人都有自己的区块链。

什么是区块链技术,它有什么好处,什么是建立数字信任?

转移信任负担

当我们把钱存入某个地方时,我们相信它不会修改我们的账户。同样地,当我们进行零售交易时,我们期望得到足够的货物以换取我们所花的钱。通过采用区块链,加密货币提供商已经消除了第三方金融机构的信任负担

区块链是一个点对点的网络数据库,它把每个交易都分成自己的块。除了加密货币交易之外,这些区块还可以包含其他敏感资产,比如身份信息、专利、土地所有权、医疗数据等等。

什么是区块链技术,它有什么好处,什么是建立数字信任?

一旦将事务分组到一个块中,就会将一个散列分配给该块,这样用户就可以轻松地检测到数据的更改。块可能包含前一个块的散列,从而创建块块。这使得安全专业人员可以在攻击者尝试修改事务时,将块链追溯到第一个块或创世纪块。任何更改都将更改块的散列,要求潜在的威胁参与者修改链中的所有块以完成攻击。由于这个原因,大多数网络罪犯认为攻击区块链和攻击目标是不现实的。

区块链更多的好处

区块链分布在网络中的所有参与节点中,因此任何加入该网络的人都可以访问整个区块链。参与者可以集体评估整个链条的有效性,这意味着潜在的攻击者需要控制超过一半的参与者来改变最终的区块链。

这一共识的机制因区块链的实现而异。例如,之前热炒的某币使用的是工作证明,这是一种数学挑战,参与者必须解决这个问题,才能在链中添加一个块。其他方法包括利害关系的证明、活动的证明和选择性的背书,每个方法都有其自身的优点和局限性。

通过检查区块链的审计轨迹,参与者可以在整个生命周期中查看谁拥有给定资产、硬币或令牌的完整记录。换句话说,他们可以追踪资产的来源和过去的交易。公钥加密进一步确保了不可否认性和机密性。

没有限制

如今,区块链通常被用作一种货币分类账,用来促进智能合同和身份管理。此外,还有一些项目正在建设数据库网络,这些数据库利用分布式技术为供应链、房地产、投票系统等服务。

毕竟,一项技术实际上保证了参与者之间的信任,并为敏感交易提供了可见性。随着加密变得越来越受欢迎,而验证的必要性也在增加,区块链技术也将得到更大的提升

❼ 金窝窝是如何打造区块链技术的信任机制的

重庆金窝窝分析:在互联网风靡的时代,区块链的出现可谓是科技领域颠覆性进程,互联网、大数据已被各界行业巨头垄断,人们在互联网上创造了诸多数据,理论上这些是人们私有的数据,然而人们却不能完全拥有它,只能被部分公司所用,这必会导致一些滥用垄断地位的公司,对客户的数据进行非法倒卖。

区块链技术打破行业大数据垄断,运用代码构建了一个最低成本、最有效的信任方式 —— 机器信任,区块链高效收集用户的行为数据,通过其特有的加密技术,对用户的数据提供安全保障,重树数据流通规则。

❽ 既然区块链技术有信任机制,那么哪些地方能应用得到呢

金窝窝分析区块链技术的应用可以从以下几个方面着手:
①弱信任关系、无信任关系、多信任关系的地方;
②需要的大规模共识的地方,也就是多方协作,这需要分布式账本建立规模共识;
③中低频交易的地方,因为当前技术阶段不支持大规模高频并发;
④能形成多赢机制的领域,因为这样大家才有动力使用;
⑤有网络效应的市场,规模越大(用的人越多),效益越高,包括社交、滴滴出行。

❾ 区块链系统中不同节点之间是如何建立信任的

区块链是从零开始有序的链接在一起的,每个区块都指向前一个区块,称为前一个区块的子区块,前一区块称为父区块。
 
每个区块都有一个区块头,里边包含着父区块头通过算法生成的哈希值,通过这个哈希值可以找到父区块。当父区块有任何改动时,父区块的哈希值也发生变化。这将迫使子区块哈希值字段发生改变,以此类推,后边的子子区块,子子子区块都会受影响。一旦一个区块有很多后代以后,除非重新计算此区块所有后代的区块,但是这样重新计算需要耗费巨大的计算量,所以区块链越长区块历史越无法改变。

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